1. 扇形弧长公式
扇形是指以圆心为顶点,圆周上两条半径所夹的部分。如下图所示:
扇形的圆心角用 α 表示,扇形所对的圆周弧长用 L 表示,半径用 r 表示,则扇形的弧长公式为:
L=α/360° × 2πr
2. 扇形弧长公式的推导
在单位圆上,任取一段圆弧 s,如下图所示:
设该段圆弧的长度为 s,弧所对的圆心角为 α,半径为 r,则根据圆的性质可知:
s=rα
当圆的半径为1时,称其为单位圆,则上式可写作:
s=α
因此,对于任意半径为r的圆而言,α 角所对应的弧长就是 s=rα。由于一个完整的圆的周长为2πr,则当 α=360° 时,扫过整个圆的弧长为2πr,即 s=2πr。因此,在一般情况下:
1)α 角所对应的圆弧长为 s=α/360° × 2πr;
2)当 α=360° 时,扫过整个圆的弧长为L=2πr。
3. 扇形弧长公式的应用举例
例1:如图,在直角三角形中,已知 B=90°,AB=3,BC=4,求弧 AC 的长度。
由于三角形 ABC 是直角三角形,因此 ∠ACB 是ABC的一个锐角。而根据角度关系可得:
∠ACB=360°-90°-30°=240°
因此,弧 AC 的长度 L=240/360° × 2π×4=16π/3
例2:如图,在圆 O 中,半径 OB=5,∠ODB=60°,求弧 BD 的长度。
由于弧 BD 所对的圆心角为 ∠ODB=60°,则弧 BD 的长度 L=60/360° × 2π×5=π/3